TỔNG HỢP LÝ THUYẾT VẬT LÝ HK1 Sự phụ thuộc cường độ dòng điện vào hiệu điện hai đầu dây dẫn : - Cường độ dòng điện qua dây dẫn tỉ lệ thuận với hiệu điện đặt vào hai đầu dây dẫn đó: - Đồ thị biểu diễn phụ thuộc cường độ dòng điện hiệu điện hai đầu dây dẫn đường thẳng qua gốc tọa độ I1 U1  I2 U 2 Điện trở dây dẫn – Định luật Ôm       Điện trở dây dẫn xác định công thức : R = U I Khi nhiệt độ thay đổi ít, điện trở dây dẫn xem không đổi Điện trở dây dẫn cho biết mức độ cản trở dòng điện dây dẫn Đơn vị điện trở Ohm (  ) 1k  = 1000  ; 1M  = 1000 000  Trong mạch điện điện trở kí hiệu : Phát biểu Định luật Ohm : Cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn tỉ lệ thuận với hiệu điện đặt vào hai đầu dây tỉ lệ nghịch với điện trở dây Hệ thức định luật : I= U Trong : I (A); U (V) R (  ) R Đoạn mạch mắc nối tiếp : Trong đoạn mạch mắc nối tiếp , cường độ dòng điện có giá trị điểm :  I = I1 = I2 = = In Hiệu điện hai đầu đoạn mạch gồm điện trở mắc nối  tiếp tổng hiệu điện hai đầu điện trở thành phần : U = U1 + U2 + … + Un Điện trở tương đương đoạn mạch gồm điện trở mắc nối tiếp tổng điện trở thành phần  Rtd = R1 + R2 + + Rn Trong đoạn mạch mắc nối tiếp , hiệu điện hai đầu điện trở tỉ lệ thuận với điện trở  U1 R1 = U2 R2 Đoạn mạch song song : Cường độ dòng điện chạy qua mạch tổng  cường độ dòng điện chạy qua mạch rẽ : I = I1 + I2 + …+ In Hiệu điện hai đầu đoạn mạch song song hiệu  hai đầu đoạn mạch rẽ : U = U1 = U2 = = Un Điện trở tương đương đoạn mạch song song tính theo cơng thức :  điện 1 1     Rtd R1 R2 Rn  Đối với đoạn mạch gồm hai điện trở mắc song song , cường độ dòng điện chạy qua điện trở tỉ lệ nghịch với điện trở đó: I R2  I R1 ONTAPVATLY9HK1- Nguyễn Trung Anh Vũ Điện trở dây dẫn phụ thuộc vào yếu tố nào? Điện trở đọan dây dẫn phụ thuộc vào yếu tố :  Chiều dài dây dẫn l Tiết diện dây dẫn S Vật liệu làm dây dẫn  Điện trở suất vật liêu làm dây dẫn Điện trở suất :  Điện trở suất vật liệu có trị số điện trở đọan dây dẫn hình trụ, làm vât liệu có chiều dài 1m có tiết diện 1m2 Điện trở suất vật liệu nhỏ vật liệu dẫn điện tốt Kí hiệu :  (rô)  Đơn vị :  m  VD : Điện trở suất Đồng  = 1,7 10-8  m Số có nghĩa đọan dây dẫn hình trụ làm  Đồng, có chiều dài 1m, có tiết diện 1m2 điện trở 1,7 10-8  Sự phụ thuộc điện trở dây dẫn vào chiều dài dây  Điện trở dây dẫn có tiết diện làm từ lọai vật liệu tỉ lệ thuận với chiều dài dây  Hệ thức : Trong : R1 l1  R2 l R1 điện trở dây thứ nhất, l1 chiều dài dây thứ R2 điện trở dây thứ hai, l2 chiều dài dây thứ hai Sự phụ thuộc điện trở dây dần vào tiết diện dây  Điện trở dây dẫn có chiều dài làm từ lọai vật liệu tỉ lệ nghịch với tiết diện dây  Hệ thức : R1 S  R2 S1 R1 điện trở dây thứ nhất, S1 tiết diện dây thứ R2 điện trở dây thứ hai, S2 tiết diện dây thứ hai Sự phụ thuộc điện trở dây dẫn vào vật liệu làm dây dẫn (điện trở suất)  Điện trở dây dẫn tì lệ thuận với chiều dài dây dẫn, tỉ lệ nghịch với tiết diện dây dẫn phụ thuộc vào vật liệu làm dây dẫn Trong :  Hệ thức : R   l S Trong : R điện trở dây dẫn (  ) S tiết diện dây dẫn (m2)  điện trở suất vật liệu làm dây dẫn (  m) Lưu ý : 1m = 106 mm2 ; 1mm2 = 10-6 m2 10 Biến trở gì?  Biến trở điện trở thay đổi trị số 11 Biến trở dùng để làm gì?  Biến trở dùng để điều chỉnh cường độ dòng điện mạch  Biến trở chiết áp điều chỉnh Hiệu điện hai đầu dụng cụ điện, từ điều chỉnh cường độ dòng điện qua dụng cụ 12 Cơng suất điện :  Số oat ghi dụng cụ điện cho biết công suất định mức dụng cụ , nghĩa cơng suất điện dụng cụ hoạt động bình thường Ví dụ : Trên bóng đèn có ghi ( 220v – 100w ) ONTAPVATLY9HK1- Nguyễn Trung Anh Vũ Số ghi đèn có nghĩa : Đèn hoạt động bình thường với hiệu điện U=Uđm= 220v (hđt định mức ), đèn tiêu thụ cơng suất công suất định mức 100w  Công thức tính cơng suất điện : P = U.I Trong : P Cơng suất điện (W) U Hiệu điện (V) I Cường độ dòng điện (A)  Đơn vị công suất : 1W = 1.V.A; 1kW= 1000W; 1MW= 1000 000W  Trong trường hợp mạch điện có điện Trở R : P =U.I= U2  R.I R 13 Điện – Cơng dòng điện  Dòng điện có lượng thực công cung cấp nhiệt lượng Năng lượng dòng điện gọi điện VD : Khi dòng điện chạy qua quạt điện thực cơng làm quạt quay Khi dòng điện chạy qua dây tóc bóng đèn làm cho dây tóc nóng đến nhiệt độ cao phát sáng  Cơng dòng điện : Cơng dòng điện sinh đoạn mạch số đo lượng điện mà đọan mạch tiêu thụ để chuyển hóa thành dạng lượng khác A = P.t = U.I.t Trong : A : cơng dòng điện , đơn vị jun (J) P : cơng suất dòng điện , đơn vị oat (W) t : thời gian dòng điện thực công , đơn vị giây (s) Đơn vị : 1J = 1W.s = 1V.A.s Trong trường hợp công suất đo kW, thời gian đo h cơng dòng điện đo kW.h 1kWh = 600 000 Ws = 600 000 J  Điện chuyển hóa thành dạng lượng khác Trong trường hợp điện chuyển hóa thành lượng khác có lượng có ích lượng vơ ích thì: Tỉ số phần điện chuyển hóa thành dạng lượng có ích với tòan điện tiêu thụ gọi hiệu suất sử dụng điện H Ai Ai  Atp Ai  Ahp Trong : Ai phần điện chuyển hóa thành lượng có ích Atp phần điện tiêu thụ Ahp phần điện hao phí  Trong thực tế, lượng điện sử dụng đo công tơ điện Mỗi số đếm công tơ điện tương ứng 1kWh 1kWh= 600 000 J 14 Định luật Jun-Len-Xơ  Phát biểu định luật : Nhiệt lượng tỏa dây dẫn có dòng điện chạy qua tỉ lệ thuận với bình phương cường độ dòng điện , với điện trở dây dẫn thời gian dòng điện chạy qua :  Hệ thức định luật : Q = I2.R.t Trong : Q : nhiệt lượng tỏa , đơn vị jun (J) R : điện trở dây dẫn , đơn vị ôm () t : thời gian dòng điện chạy qua điện trở , đơn vị giây (s)  Q tính đơn vị : calo (cal) 1J = 0,24 cal  Nếu đo nhiệt lượng Q đơn vị cal hệ thức định luật Jun-Len-Xơ : Q = 0,24 I2.R.t ONTAPVATLY9HK1- Nguyễn Trung Anh Vũ  Hiệu suất bếp đun dùng điện : H  17 18 19 20 21 Qthu QToa  m.c.(t2  t1 ) I R.t 15 Sử dụng an toàn tiết kiệm điện :  Cần phải thực biện pháp đảm bảo an toàn sử dụng điện , với mạng điện dân dụng mạng điện có hiệu điện 220V gây nguy hiểm đến tính mạng  Cần lựa chọn sử dụng dụng cụ thiết bị điện có công suất phù hợp sử dụng chúng thời gian cần thiết 16 Các lợi ích việc tiết kiệm điện :  Tiết kiệm chi tiêu cho gia đình  Các thiết bị điện sử dụng lâu bền  Chừa phần điện tiết kiệm cho sản suất  Giảm bớt xây dựng vận hành nhà máy điện, từ giảm bớt tác hại đến môi trường nhà máy điên gây Từ tính nam châm  Thanh nam châm hay kim nam châm tự đứng cân hướng Bắc-Nam Cực hướng Bắc gọi từ cực Bắc (North) cực hướng nam gọi từ cực Nam (South)  Ngòai sắt thép, nam châm hút Niken, Coban, Gađơlini … kim lọai vật liệu từ  Nam châm không hút Đồng, Nhôm kim lọai không thuộc vật liệu từ Tương tác hai nam châm : Khi đưa hai cực hai nam châm lại gần :  Chúng hút cực khác tên  Chúng đẩy cực tên Tác dụng từ dòng điện – Từ trường a Lực từ :  Dòng điện chạy qua dây dẫn thẳng hay dây dẫn có hình dạng gây lực tác dụng lên kim nam châm đặt gần Ta nói dòng điện có tác dụng từ  Lực dòng điện tác dụng lên kim nam châm đặt gần gọi lực từ b Từ trường :  Không gian xung quanh nam châm, xung quanh dòng điện có khả tác dụng lực từ lên kim nam châm đặt Ta nói khơng gian có từ trường  Cách nhận biết từ trường: Để nhận biết không gian có từ trường hay khơng ta đưa kim nam châm vào vùng cần xác định Nếu kim nam châm chịu tác dụng lực từ nơi có từ trường Từ phổ nam châm : Mơi trường xung quanh nam châm từ trường Để có hình ảnh trực quan từ trường xung quanh nam châm, người ta rắc mạt sắt xung quanh nam châm thấy mạt sắt xếp thành đường cong nối từ cực sang cực nam châm (xem hình bên) Càng xa nam châm đường thưa dần  Hình ảnh đường mạt sắt xung quanh nam châm gọi từ phổ, Từ phổ cho ta hình ảnh trực quan từ trường  Nơi mạt sắt dày từ trường mạnh, nơi mạt sắt thưa từ trường yếu Đường sức từ nam châm :  Đường sức từ cho phép ta biểu diễn từ trường  Để xác định chiều đường sức từ, người ta kim nam châm dọc theo đường sức từ quan sát xếp ONTAPVATLY9HK1- Nguyễn Trung Anh Vũ kim nam châm tác dụng từ trường Các kim nam châm nối đuôi dọc theo đường sức từ cực Bắc kin nối với cực Nam kim  Mỗi đường sức tư có chiều xác định.Bên ngòai nam châm,các đường sức từ có chiều Cực từ Bắc vào Cực từ Nam nam châm  Nơi từ trường mạnh đường sức từ dày, nơi từ trường yếu đường sức từ thưa 23 Từ phổ ống dây có dòng điện chạy qua:  Phần từ phổ bên ống dây có dòng điện chạy qua giống từ phổ bên ngòai nam châm  Đường sức từ ống dây có dòng điện chạy qua đường cong khép kín Bên lòng ống dây có đường sức từ xếp gần song song với  Hai đầu ống dây có dòng điện chạy qua hai cực từ Đầu có đường sức từ cực từ Bắc (N), đầu có đường sức từ vào cực từ nam (S) 24 Quy tắc nắm tay phải : ”Nắm bàn tay phải, đặt cho bốn ngón tay hướng theo chiều dòng điện chạy qua vòng dây ngón tay chõai chiều đường sức từ lòng ống dây” 25 Sự nhiễm từ sắt thép :  Các vật liệu sắt, thép vật liệu từ niken, coban…đặt từ trường bị nhiễm từ  Trong điều kiện nhau, sau nhiễm từ sắt non khơng giữ từ tính thép giữ từ tính lâu dài 26 Nam châm điện :  Cấu tạo : gồm ống dây, bên có lõi sắt non  Khi có dòng điện chạy qua, ống dây có lõi sắt trở thành nam châm Khi ngắt dòng điện ống dây có lõi sắt non hế từ tính  Có thể làm tăng lực từ nam châm điện cách tăng cường độ dòng điện chạy qua vòng dây, tăng số vòng dây ống dây 27 Ứng dụng nam châm : Nam châm ứng dụng rộng rãi thực tế, dùng để chế tạo loa điện, rơle điện từ, hệ thống chuông báo động, cần cẩu dùng nam châm điện v.v… LUYỆN TẬP : Cho hai điện trở R1=20  R2=40  mắc nối tiếp a Đặt vào hai đầu đọan mạch hiệu điện U hiệu điện hai đầu điện trở R 60V Tính cường độ dòng điện chạy qua mạch hiệu điện U b Để cường độ dòng điện chạy qua mạch giảm hai lần, người ta mắc nối tiếp thêm vào điện trở R Tính R3 Cho hai điện trở R1=20  R2=40  mắc nối tiếp a Đặt vào hai đầu đọan mạch hiệu điện U = 24V Tính hiệu điện hai đầu điện trở b Để cường độ dòng điện chạy qua mạch tăng lên hai lần, người ta mắc thêm vào điện trở R Nêu cách mắc tính R3 Ba điện trở R1= 10  , R2=R3=20  mắc song song với vào đọan mạch AB có hiệu điện 12V a Vẽ SĐMĐ b Tính điện trở tương đương tòan mạch c Tính cường độ dòng điện chạy qua mạch chạy qua điện trở Cho hai điện trở R1=R2= 20  mắc vào hai điểm A B a Tính điện trở tương đương R1 nối tiếp R2 So sánh điện trở tương đương mạch nối tiếp với điện trở R R2 b Tính điện trở tương đương R1 song song R2 So sánh điện trở tương đương mạch song song với điện trở R R2 c So sánh điện trở tương đương mạch nối tiếp câu a với điện trở tương đương mạch song song câu b ONTAPVATLY9HK1- Nguyễn Trung Anh Vũ 10 11 12 13 14 15 16 Cho mạch điện gồm hai điểm trở R1 =R2 =20  mắc song song vào mạch điện a Tính điện trở tuơng đương đọan mạch b Tính cường độ dòng điện chạy qua mạch chạy qua điện trở Biết hiệu điện hai đầu đọan mạch la 24V c Người ta mắc thêm R3 vào mạch điện cho dòng điện chạy qua mạch tăng lên lần Nêu cách mắc R vào mạch điện tính giá trị điện trở R3 Cho mạch điện gồm hai điện trở R R2 mắc song song Biết dòng điện chạy qua R gấp đơi dòng điện qua R2 Hiệu điện hai đầu mạch U=42V Cường độ dòng điện qua mạch 6A Tính điện trở R R2 Một cuộn dây điện trở 10  quấn dây Nikêllin có tiết diện 0,1mm2 a Tính chiều dài dây Nikelin dùng quấn cuộn dây b Mắc cuộn dây nói nối tiếp với điện trở  vào hai điểm A,B có hiệu điện 3V Tính hiệu điện hai đầu cuộn dây hai đầu điện trở Một đọan dây dẫn có chiều dài l, tiết diện s có điện trở R Đặt vào hai đầu dây dẫn hiệu điện U dòng điện chạy qua có cường độ I=0,5A a Nếu cắt đôi dây dẫn đặt đọan dây vừa cắt vào hiệu điện dòng điện chạy qua có giá trị bao nhiêu? b Nếu gập đôi dây dẫn đặt vào hiệu điện dòng điện chạy qua có giá trị bao nhiêu? Cho mạch điện có sơ đồ hình vẽ Hiệu điện hai đầu MN 12V a Điều chình chạy cho vôn kếchỉ 6V ampe kế 0,5A Hỏi biến trở có giá trị điện trở bao nhiêu? b Trả lời câu hỏi tương tự câu a trường hợp vôn kế 4,5V c Người ta dùng dây Nicrom có đường kính d 1=0,8mm để quấn biến trở có điện trở lớn 20  Một bóng đèn có hiệu điện đinh mức 6V dòng điện định mức chạy qua đèn 0,75A Mắc đèn với biến trở có điện trở lớn 16  vào hiệu điện 16V a Nếu mắc đèn với biến trở theo sơ đồ hình a  Vẽ chiều dòng điện chạy mạch  đèn sáng bình thường biến trở có giá trị bao nhiêu? b Nếu mắc đèn vói biến trở theo sơ đồ hình b  Vẽ chiều dòng điện chạy qua mạch  Nêu nhận xét cách mắc  Tính phần điện trở R1 để đèn sáng bình thường Trên bóng đèn xe máy có ghi 12V-6W đèn sử dụng với hiệu điện định mức 2giờ Hãy tính : a Điện trở đèn b Điện mà dèn sử dụng thời gian Trong 30 ngày, số cơng tơ điện gia đình tăng thêm 120 số Biết thời gian sử dụng trung bình gia đình Tính cơng suât tiêu thụ điện trung bình gia đình Tại khu dân cư có 500 hộ gia đình, trung bình hộ sử dụng điện 4giờ ngày với cơng suất hộ 120W a Tính cơng suất điện khu dân cư b Tính điện mà khu dân cư tiêu thụ 30 ngày c Tính tiền điện mà khu dân cư phải trả 30 ngày với đơn giá điện 1200đ/kWh Một ấm điện lọai 220V-400W sử dụng với hiệu điện 220V trung bình a Tính cường độ dòng điện chạy qua dây nung b Thời gian sử dụng ấm nước ngày 30 phút Hỏi 30 ngày phải trả tiền điện cho việc đun nước? Đơn giá tiền điện 1200đ/kWh Một gia đình sử dụng đèn chiếu sáng với công suất tổng cộng 200W, trung bình ngày 10giờ; sử dụng tủ lạnh có cơng suất 100W trung bình ngày 24h sử dụng thiết bị điện khác có cơng suất tổng cộng 500W ngày 6giờ a Tính điện mà gia đình tiêu thụ 30 ngày b Tính tiền điện mà gia đình phải trả 30 ngày Đơn giá điện 1200đ/kWh Chứng minh : a Hai điện trở R1 R2 mắc nối tiếp nhau, dòng điện chạy qua đọan mạch nhiệt lượng tỏa điện trở tỉ lệ thuận với điện trở Q1 R1  Q2 R2 ONTAPVATLY9HK1- Nguyễn Trung Anh Vũ b Hai điện trở R1 R2 mắc song song nnhau, dòng điện chạy qua đọan mạch nhiệt lượng tỏa r điện trở tỉ lệ nghịch với điện trở Q1 R2  Q2 R1 17 Một bóng đèn dây tóc có giá 3500đ bóng đèn compact có giá 60000đ a b 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 Nếu phải mua đèn để thắp sáng em mua đèn nào? Tại sao? Hãy sử lí số liệu sau so sánh với lựa chọn câu a xem lựa chọn em có hợplí khơng? Bóng đèn dây tóc có cơng suất 75W có thời gian thắp sáng tối đa 1000 Bóng đèn compact có cơng suất 15W (có độ sáng đèn dây tóc) thời gian thắp sáng tối đa 8000  Tính điện mà đèn sử dụng 8000  Tính tỏan chi phí bao gồm việc mua đèn tiền điện phải trả cho việc sử dụng đèn 8000 Hãy vẽ kim nam châm nằm cân vị trí A, B, C hình Hình cho biết số đường sức từ kim nam châm đứng cân Hãy xác định cực nam châm Hãy vẽ đường sức từ nam châm chữ U hình vẽ mũi tên chiều đường sức từ cho đường sức từ vừa vẽ Hãy thực yêu cầu sau cho hình : a Vẽ chiều dòng điện chạy qua cuộn dây b Vẽ đường sức từ c Xác định chiều đuờng sức từ d Xác định cực từ ống dây Cho cuộn dây kim nam châm nằm cân trước đầu cuộn dây hình Hãy xác định cực nguồn điện Có tượng xảy với kim nam châm hình đóng cơng tắc mạch điện? Tại sao? Đặt ống dây nam châm hình Đóng cơng tắc, thọat tiên ta thấy nam châm bị đẩy xa Hỏi đầu B nam châm cực Bắc hay cực Nam ? sau có tượng xảy ra? Muốn tạo nam châm vĩnh cửu, người ta làm nào? Hãy nêu vài ứng dụng nam châm vĩnh cửu ? Các đường sức từ nam châm có cắt khơng? Hãy chứng minh điều đó? Trên hình khóa K mở kim nam châm định hướng hình vẽ Khi k đóng:  Hãy xác định từ cực ống dây  Vẽ vị trí định hướng kim nam châm Giải thích? Một phòng học trường THCS Lê Q Đơn có trung bình 16 bóng đèn huỳnh quang loại 36W, tuổi thọ trung bình đèn 4800 đèn sử dụng hiệu điện 220V Mỗi ngày, phòng học phải bật đèn 10 a Tính điện mà bóng đèn phòng tiêu thụ thời gian 30 ngày b Tính tiền điện phải trả cho việc sử dụng đèn tháng Biết đơn giá điện cho trường học 1600đ/kWh c Tính tiền đèn tháng Và chi phí cho việc sử dụng đèn (bao gồm tiền đèn tiền điện) Biết đơn giá đèn 40000đ/bóng d Nếu thay đèn huỳnh quang đèn LED có cơng suất 21 W (độ sáng tương đường đèn huỳnh quang 2100 lumen), đơn giá đèn LED gấp đôi đèn huỳnh quang tuổi thọ gấp 10 lần đèn huỳnh quang Theo em chi phí cho việc sử dụng đèn giảm hay tăng? Chi phí bao nhiêu? Điện trở suất gì? Kí hiệu, đơn vị Nói điện trở suất đồng 1,7.10 -8Ωm có nghĩa gì? Một đoạn dây đống có tiết diện 0,2mm2 có chiều dài 10m điện trở bao nhiên? Điện trở dây dẫn phụ thuộc phụ thuộc nào? Một dây dẫn có chiều dài l, tiết diện s, làm vật liệu có điện trở suất  điện trở R Nếu dây dây nhiều lõi, lõi gồm 10 sợi dây nhỏ có tiết diện Hỏi sợi dây nhỏ có điện trở bao nhiêu? Nêu ý nghĩa số ghi biến trở (500Ω- 1A) Nêu công dụng biến trở, vẽ hình mơ tả cách mắc biến trở cho cơng dụng Trên bóng đèn có ghi 220V-100W, số cho biết gì? a Mắc đèn nói vào hiệu đện 220V tiêu thụ công suất điện bao nhiêu? b Mắc đèn vào hiệu điện 110V tiêu thụ công suất điện bao nhiêu? Nêu thí nghiệm chứng tỏ, trái đất tác dụng lực từ lên kim nam châm đặt giá quay tự Tại nơi, người ta thấy kim nam châm khơng hướng Bắc-Nam địa lí, em kết luận vùng khơng gian nơi đặt kim nam châm Số ghi công tơ điện cho biết gì? Tại hộ gia đình, người ghi điện đến ghi số điện thấy số ghi lần lần ghi tháng trước chênh lệch 250 số Nếu giá tiền điện 1600đ/kWh gia đình phải trả tiền điện cho tháng đó? 35 ONTAPVATLY9HK1- Nguyễn Trung Anh Vũ ONTAPVATLY9HK1- Nguyễn Trung Anh Vũ ... đương R1 song song R2 So sánh điện trở tương đương mạch song song với điện trở R R2 c So sánh điện trở tương đương mạch nối tiếp câu a với điện trở tương đương mạch song song câu b ONTAPVATLY9HK1-... Nếu giá tiền điện 1600đ/kWh gia đình phải trả tiền điện cho tháng đó? 35 ONTAPVATLY9HK1- Nguyễn Trung Anh Vũ ONTAPVATLY9HK1- Nguyễn Trung Anh Vũ ... nhiệt lượng tỏa điện trở tỉ lệ thuận với điện trở Q1 R1  Q2 R2 ONTAPVATLY9HK1- Nguyễn Trung Anh Vũ b Hai điện trở R1 R2 mắc song song nnhau, dòng điện chạy qua đọan mạch nhiệt lượng tỏa r điện